Acta Scientiarum: Technology (Jul 2010)
Modelagem da adsorção de compostos orgânicos voláteis sobre nanotubos de carbono cup-stacked usando o modelo da força motriz linear = Modeling volatile organic compounds (voc’s) adsorption onto cupstacked carbon nanotubes (cscnt) using the linear driving force model
Abstract
Os compostos orgânicos voláteis (COV) são importante classe de poluentes do ar, e a adsorção tem sido largamente empregada no seu tratamento há vários anos. O presente trabalho utilizou metodologias analíticas convencionais para avaliar o nanotubo cup-stacked (CSCNT) na purificação de correntes gasosas contaminadas com COV. O CSCNT é constituído de múltiplas camadas de grafeno em formato cônico, apresentando extremidades abertas em sua superfície externa e canais centrais vazios. Foi adotado o Carbotrap como suporte do cup-stacked. O adsorvente-parâmetro de comparação do desempenho desse compósito foi o próprio Carbotrap (sem o nanotubo). Foi avaliada a capacidade de adsorção de cada adsorvente, bem como suas capacidades de saturação para cada uma das concentrações trabalhadas com os dois adsorbatos utilizados (1, 5, 20 e 35 ppm de tolueno e fenol). Na modelagem das curvas massaxtempo, utilizou-se o modelo da força motriz linear (LDF – linear driving force). A metodologia proposta para determinação das curvas massa.tempo mostrou-se aplicável a análises desta natureza. Em relação ao desempenho dos adsorventes, o compósito obteve clara vantagem em relação ao Carbotrap; os valores das capacidades de saturação para o compósito foram, em média, 67% superiores aos obtidos para o Carbotrap.Volatile organic compounds (VOC’s) are an important category of air pollutants and adsorption has been employed in the treatment (or simply concentration) of these compounds. The current study used an ordinary analytical methodology to evaluate the properties of a cupstacked nanotube (CSCNT), a stacking morphology of truncated conical graphene, with large amounts of open edges on the outer surface and empty central channels. This work used a Carbotrap bearing a cup-stacked structure (composite); for comparison, Carbotrapwas used as reference (without the nanotube). The retention and saturation capacities of both adsorbents to each concentration used (1, 5, 20 and 35 ppm of toluene and phenol) were evaluated. The composite performance was greater than Carbotrap; the saturationcapacities for the composite was 67% higher than Carbotrap (average values). The Langmuir isotherm model was used to fit equilibrium data for both adsorbents, and a linear driving force model (LDF) was used to quantify intraparticle adsorption kinetics. LDF was suitable to describe the curves.
